Kutatás az infravörös hőmérő pisztoly önkalibrációs hibájának rossz módszeréről
A modern technológia fejlődésével az infravörös hőmérőket széles körben alkalmazzák a távvezeték-ellenőrzési, -karbantartási és alállomási üzemeltetési munkák során, hogy észleljék a hőmérsékleti rendellenességeket az erősáramú berendezésekben, elosztóberendezésekben, kábelekben, elektromos csatlakozásokban stb. üzemi és feszültség alatti körülmények között, és megállapítsák, hogy a hibák elektromos berendezésekben. Az, hogy a használatban lévő infravörös hőmérő jó állapotban van, közvetlenül befolyásolja az elektromos hálózat stabil működését. A munka minőségének javítása és a biztonság érdekében az infrahőmérők önkalibrálását el kell végezni annak érdekében, hogy a futó infrahőmérők működőképesek legyenek.
1 A feketetest-sugárzás és az infravörös hőmérsékletmérés elvei
Minden nulla feletti hőmérsékletű objektum folyamatosan infravörös sugárzási energiát bocsát ki a környező térbe. Egy tárgy infravörös sugárzási energiájának nagysága és hullámhossz szerinti eloszlása szorosan összefügg a felületi hőmérsékletével. Ezért a tárgy által kisugárzott infravörös energia mérésével a hőmérő optikai rendszere elektromos energiává alakul a detektoron. Az infrahőmérő jele és kijelző része megjeleníti a mért tárgy felületi hőmérsékletét, és annak felületi hőmérséklete pontosan mérhető. Ez az infravörös sugárzás hőmérséklet mérésének objektív alapja.
Az infravörös hőmérő jellemzői: érintésmentes mérés, széles hőmérséklet mérési tartomány, gyors reakciósebesség és nagy érzékenység. A mért tárgy emissziós képessége miatt azonban szinte lehetetlen megmérni a mért tárgy valódi hőmérsékletét. Amit mérnek, az a felület. hőfok.
Az infravörös hőmérők szabványos kalibrálási módszere a feketetestű kemence kalibrálása. A fekete test olyan tárgyra utal, amelynek minden hullámhosszú beeső sugárzásának abszorpciós sebessége bármilyen körülmények között egyenlő 1-gyel. A fekete test egy idealizált tárgymodell, ezért bevezetünk egy sugárzási együtthatót, azaz az emissziós tényezőt, amely az anyag tulajdonságaival és a felület állapotával változik. , amelyet egy tényleges objektum sugárzási teljesítményének arányaként határoznak meg egy feketetesté azonos hőmérsékleten. A sugárzás és az infravörös sugárzás tárgy általi elnyelése törvénye megfelel Kirchhoff törvényének. Ha egy sugársugarat vetítünk ki bármely tárgy felületére, az energiamegmaradás elve szerint, a tárgy abszorpciós sebességének, visszaverő képességének és a beeső sugárzás áteresztőképességének összegének 1-nek kell lennie. Általában az emissziós tényező nem könnyű mérni. Az emissziós tényező általában az abszorpciós sebesség mérésével határozható meg. Ezért a feketetest sugárforrást sugárzási szabványként használják a különféle infravörös sugárforrások sugárzási intenzitásának tesztelésére.
Az infravörös hőmérő optikai rendszerből, fotoelektromos detektorból, jelerősítőből, jelfeldolgozásból, kijelzőkimenetből és egyéb részekből áll. A mért tárgy és a reflexiós forrás sugárzását a modulátor demodulálja, majd beviszi az infravörös detektorba. A két jel közötti különbséget az inverz erősítő erősíti, és úgy szabályozza a visszacsatoló forrás hőmérsékletét, hogy a visszacsatoló forrás spektrális sugárzása megegyezzen a tárgy spektrális sugárzásával. A kijelző mutatja a mért tárgy fényerősségét. Az infravörös hőmérő által mért hőmérséklet a tárgy sugárzási hőmérséklete, nem pedig a tárgy tényleges hőmérséklete. Mivel a fekete test nem létezik, az aktuális tárgy teljes hősugárzása mindig kisebb, mint az azonos hőmérsékletű fekete test teljes sugárzása, így infravörös mérés A hőmérő által mért hőmérsékletnek mindenképpen alacsonyabbnak kell lennie, mint a tárgy tényleges hőmérséklete. . Hőmérsékletméréskor az infrahőmérő emissziós tényezőjét a lehető legnagyobb mértékben (az állítható emissziós tényezővel rendelkező infrahőmérőknél) a mérendő anyag emissziós tényezőjére kell állítani, hogy a mért érték a lehető legkonzisztensebb legyen. Az objektum tényleges hőmérséklete állandó.
2 Infravörös hőmérő önkalibrációs módszerének bemutatása
A hőmérsékletmérés pontosságát biztosító infrahőmérő legfontosabb tényezői az emissziós tényező, a fényfolt távolsága, a fényfolt helyzete és a látómező. Az infrahőmérséklet-méréssel foglalkozó szakemberekkel és a berendezésgyártók műszaki munkatársaival folytatott kommunikáció és egyeztetés, valamint a különböző módszerekkel végzett ismételt gyakorlatok során a feketetestes kemence elvén alapuló kalibráló berendezés készlet készült, a módszer összehasonlítás útján történő igazolása. Önkalibrációs összehasonlítás Praktikus és megvalósítható. Az önkalibrálás során elkészül az alaphibák összehasonlítása, a mérési távolság változásának hatása, valamint az emissziós tartomány meghatározása. A tesztelés előtt az infravörös hőmérőt a legjobb állapotba állítják, majd helyszíni tesztelésre használják.
